电气工程“卓越工程师”工程能力培养的探索

俞霖+陈伦琼

【摘要】根据我国卓越工程师教育培养计划的要求，结合电气工程及其自动化专业的教育现状，对电气工程及其自动化专业“卓越工程师”工程能力培养进行探索，阐述了“工程能力”的内涵，例举了在“卓越计划”实施过程中遇到的一些实际问题，并对工程能力培养机制进行探索研究，提出若干促进工程能力培养的途径。

【关键词】工程能力 卓越工程师 电气工程

一、引言

我国“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）已于2010年正式实施，计划中指出：目前工程教育的紧要任务是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色的教育模式，通过教育和行业、高校、企业密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养大批各种类型的工程师。本科主要培养应用型（制造、施工、运行）工程师，全日制工程硕士主要培养研发型工程师（包括设计型、高技术型、复合型、交叉型工程师）和管理型工程师，工程博士主要培养工程学家。“卓越计划”的核心，就是培养学生的工程实践能力和创新能力，这个新的人才培养模式，需要在实践中不断探索、完善和提高。我校电气工程及其自动化专业被列为本科试点专业，贯彻实施“卓越计划”。在实施过程中，以本专业2009电气卓越班30人，2010电气卓越班27人共57人实施跟踪研究，针对培养学生“工程能力”进行了探索和研究。

二、“卓越工程师”工程能力的内涵

电气工程及其自动化专业“卓越计划”的培养模式实际上就是培养能引领未来工程技术发展方向的卓越工程师强大储备人才，满足行业企业对本专业的要求，促进我国未来工业水平快速发展的需要。“卓越计划”培养模式的核心就是培养学生的工程实践能力和创新能力，而学生“工程能力”培养又是重中之重，直接关系到“卓越计划”实施的成效。

所谓工程能力，是人脑对事物、经济环境、自然环境这个“大工程”的能动反应，就是在充分掌握自然规的基础上，要有能够尊重自然、保护自然，合理合法开发利用自然条件，去完成某项工程，创造出新的物质财富的能力。从根本来说，工程能力的内涵包含知识的学习应用能力、思维判断与分析能力、工程设计与实践能力、表达与交流能力、创造创新能力，还包括与市场经济相适应的质量意识、安全意识、竞争意识、环保意识、经济意识、协作意识和道德意识等许多方面。而对于电气工程及其自动化专业的工程能力，就有更为具体的含义及有机组成（见表1）。

尽管工程能力的形成是一个长期积淀的过程。但是，本科教育是培养卓越工程师最重要的阶段，许多基础理论和工程知识，都是在这一阶段奠定，这一阶段学生最善于接受新事物、新思想，可塑强，对工程意识的形成、工程能力的培养，对大学生将来能否取得较大的工程创新成果有着关键的、决定性的影响。因此，有必要从工程能力的内涵出发，贯彻实施“卓越计划”。

三、工程能力培养的现有问题

2011年开始，2009电气卓越班30人，2010电气卓越班27人分批次进入合作企业实施“卓越计划”企业实践环节。到2012年底，每人实践时间已达20周。在这段时间，我们积累了大量的宝贵经验和重要启示，但同时也发现了一些现实问题。

1.学生对企业岗位有陌生感

学生经分配进入企业，对企业、岗位不熟悉，普遍具有陌生感，表现出诸多不适应。究其原因，首先是学生已经习惯课堂学习，现在一下子进入企业，定岗定位“实战”，两者之间的转换十分不流畅，学生思想上的准备还是显得不够充足，似有断裂之感，这是我们之前预料到的，但没有预料到其普遍性；其次，学生对企业、岗位不熟悉，不清楚这个企业的特点、优势等因素，也不熟悉自己所处岗位的作用、功能及任务和职责，导致学生陌生感顿生，而对企业实践的热情受到压抑。这些陌生感、低落情绪在实践初期较为普遍，随着实践进程的深入，大多数同学确有较大的改善，逐渐适应，但仍有个别同学的适应过程不够理想。针对这种情况，如果在学生进入企业之前，我们作更全面、更到位的动员工作，可以有效解决这类问题。

2.企业方向众多，学生年级不一

本专业“卓越计划”首批签订合作协议的有7家企业（详见表2），这些企业虽然都是行业内上规模、有实力的龙头企业，其中不乏上市公司。但这些企业的产品多样，专业方向众多，比如有的偏重于过程控制，有的注重电机制造，有的偏电器制造，有的偏电力设备的制造，有的专注于机电一体化，有的注重电子制造，而学生在学校的专业方向一般不会超过3个，而且课程学习也只能就一个方向做出选择，这就会引起一些匹配问题。

从学生实践工作日记及反馈来看，也确实存在这样的问题。比如有的同学在强电方面学习较有心得，而进入的实践企业又是电力设备公司，那么这样的学生的实践效果就相当不错，但如果进入的是弱电或是偏控制的企业，可能效果就有所差别了。虽然在学生进入实践环节之前也做了统筹安排，但不可能做到一一对应，企业学生达到完全匹配。在这种情况下，学生的工程能力也就得不到全面、系统的培养。另外，学生进入企业实践环节期间，一部分同学正处大学三年级，一部分同学已经步入毕业班，他们掌握的专业知识层次不尽相同，那么在企业实践中所处的阶段也不尽相同，实践目标也有层次性，实践效果也有所差异。如要有效解决这些问题，还有很多工作要做。

3.对“工程能力”理解不够

从两个班学生的实践结果来看，学生在各方面也有所进步，总体效果基本达到预期。但有一项还是做的不到位，就是对于“工程能力”的理解，这也制约着学生实践效果再上一个台阶，也关系到学生能否成为“卓越工程师”的强大后备人才。这个问题的产生应有三个方面：一是学校师资队伍，学校教师擅长于课题教学，而自身“工程能力”普遍较弱，亟须提高。二是企业师资队伍，企业教师大多由工程经验丰富、“工程能力”卓越的工程师担任，但在教学方面的经验略显不足。三是学生自身没有做好各自的实践计划，或者说学生没有做好自身的职业规划或人生规划。这三方面的因素就导致了学生对“工程能力”理解不足，实践过程动力不足，激情不足，最终的培养效果也就差强人意。endprint

四、工程能力培养机制探索

1.建立与企业特点相结合的培养方案

在“卓越计划”实施中，虽然有相应的培养方案，但这个方案是针对于整个“卓越计划”的总体方案。而当这个方案落实到具体企业的时候，还是显得不够细致。企业与企业有不同，企业有自身的特点，这也是企业的生存之本。当学校、企业和学生一起实施“卓越计划”的时候，其差异性就体现出来了，这就需要我们教育工作者针对每个企业特点，制定一些特定的、“量身定做”的具体培养方案细则，对“卓越计划”总体方案进行补充。在每个培养方案细则中，更要体现出每个企业独特的“工程能力”的培养方案，使得学生实践的目的性更强，实践过程也更加系统、饱满。只有这样，学校、企业和学生三者才会有机结合起来，共同高效实施教育部“卓越计划”。

2.改革课程体系与教学内容，增强学生工程意识

“工程能力”培养的主旨应是拓宽学生的知识面，增强学生的工程意识。“工程能力”培养不应完全放在企业，学校、课堂也应是“工程能力”培养的重要舞台。通过卓越计划的实践，得出一个“面向工程对象的课程设置”方面的经验。基于这种经验，可以促进课程体系与教学内容的改革。比如在理论教学中跟课程的内容分“单片机”“模电”“数电”“检测技术”等课程。而卓越计划是面向一个工程实际的项目，如“伺服驱动开发”该一个项目就包含以上各科程，另加“电子线路CAD”“电子产品工艺”等课程，学生完成了一个工程项目，就等于给学生开了几门课程。因此，不再像理论课那样一门课一个老师。而卓越计划是通过一个工程项目学习和实践，掌握多门课的知识，也不像原来那样认为划清课程名称，而卓越计划包含的课程是“你中有我我中有你”，事实上讲单片机就可以联系到检测。讲检测也可以应用到模电数电等内容，原学校的课教学中，各门课各自为主，而卓越计划就让这些课做到融会贯通。最终形成具有现代工程能力的应用型创新人才培养的课程体系、课程内容、人才培养计划和配套的教学大纲。

3.创建新型工程实践模式

在必要改革现有的课程体系基础之上，应尽早面向工程实际，强化工程实践，培养工程能力。突出一条主线，两个重心：一条主线，即以能力培养为主线；两个重心，即一二年级的教学重心在于思维能力和学习能力的培养，三四年级的教学重心在于动手实践能力和工程能力的培养，把培养学生工程能力与创新精神的问题放在突出的位置来考虑。并由此创建新型的实践教学模式。一是通过校内外实验、实践基地，增加综合性、设计性实践项目，使学生由“被动实践”转为“主动实践”，让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节，包括对象的确定、方法的制定、程序（路线）的设计、问题质疑、分析总结等，在真实的工作环境中得到训练。二是参加项目训练与研发，通过参加教师或合作单位应用技术项目开发，让学生进入真实的技术开发环境，培养与训练学生技术开发能力。

4.注重师资队伍工程能力的培养

教师队伍的素质和水平对于教学效果起着决定性的作用。工科教师不但要求具备扎实的理论知识，特别重要的是应具备一定的工程经验。否则，很难体会到工程工作的真正特点，也就不能在教学中突出工程问题的特殊性，不利于培养学生的工程能力。发达国家对工科学校的教师要求是：多元教育背景、工程经验、教学的经验和技巧、沟通的能力、学术水平、参加本专业的工程学会或是成为注册工程师。这种教师与工程界的紧密联系，有利于理论与实践相结合，缩短了学校与工程实践的距离。这也是我们师资队伍建设的方向。具体的说，教师应了解相关学科知识，并能结合目前的科研方向，把本专业最新的动态和发展、最新的科研成果引进课堂。在教学工作中，既有感性认识，又有理性思维。讲课不再照本宣科，而是结合自身经历，把科研工程实践取得的新成果、新技术、新资料及时转化为课堂知识。把知识传授与能力培养融为一体，使教学活动内容丰富，形式多样。此外，教师在教学中还应注意德育教育的因素，教学过程中将道德、诚信、职业修养与“卓越计划”进行有机结合，培养学生的品格和道德意识。

五、结束语

工程能力的培养是一个由简单到复杂、从初级到高级的循序渐进的过程。培养具有工程能力的高素质、复合型是“卓越计划”的根本目标。在“卓越计划”实施工程中，必须着力培养学生的工程能力，进行不断地探索，发现问题，及时调整，开辟全新的且行之有效的实践途径，全方位、多角度地快速提高学生的工程能力，逐步完善“卓越计划”培养方案。为社会培养更多能综合应用现代科学理论和技术手段的卓越工程师后备人才。

参考文献：

[1]卓越工程师教育培养计划 [C].“卓越工程师教育培养计划”启动会会议手册.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王国林.专业课程与教材中学生工程能力培养的实践 [J].中国电力教育，2011，（23）.

[3]王贵和，吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径 [J].中国地质教育，2006，（4）：62-64.

[4]吴洪特，甘光奉，胡达.探索应用型工科大学生工程能力培养的途径 [J].中国现代教育装备，2009，（6）：70-72.

[5]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint

四、工程能力培养机制探索

1.建立与企业特点相结合的培养方案

在“卓越计划”实施中，虽然有相应的培养方案，但这个方案是针对于整个“卓越计划”的总体方案。而当这个方案落实到具体企业的时候，还是显得不够细致。企业与企业有不同，企业有自身的特点，这也是企业的生存之本。当学校、企业和学生一起实施“卓越计划”的时候，其差异性就体现出来了，这就需要我们教育工作者针对每个企业特点，制定一些特定的、“量身定做”的具体培养方案细则，对“卓越计划”总体方案进行补充。在每个培养方案细则中，更要体现出每个企业独特的“工程能力”的培养方案，使得学生实践的目的性更强，实践过程也更加系统、饱满。只有这样，学校、企业和学生三者才会有机结合起来，共同高效实施教育部“卓越计划”。

2.改革课程体系与教学内容，增强学生工程意识

“工程能力”培养的主旨应是拓宽学生的知识面，增强学生的工程意识。“工程能力”培养不应完全放在企业，学校、课堂也应是“工程能力”培养的重要舞台。通过卓越计划的实践，得出一个“面向工程对象的课程设置”方面的经验。基于这种经验，可以促进课程体系与教学内容的改革。比如在理论教学中跟课程的内容分“单片机”“模电”“数电”“检测技术”等课程。而卓越计划是面向一个工程实际的项目，如“伺服驱动开发”该一个项目就包含以上各科程，另加“电子线路CAD”“电子产品工艺”等课程，学生完成了一个工程项目，就等于给学生开了几门课程。因此，不再像理论课那样一门课一个老师。而卓越计划是通过一个工程项目学习和实践，掌握多门课的知识，也不像原来那样认为划清课程名称，而卓越计划包含的课程是“你中有我我中有你”，事实上讲单片机就可以联系到检测。讲检测也可以应用到模电数电等内容，原学校的课教学中，各门课各自为主，而卓越计划就让这些课做到融会贯通。最终形成具有现代工程能力的应用型创新人才培养的课程体系、课程内容、人才培养计划和配套的教学大纲。

3.创建新型工程实践模式

在必要改革现有的课程体系基础之上，应尽早面向工程实际，强化工程实践，培养工程能力。突出一条主线，两个重心：一条主线，即以能力培养为主线；两个重心，即一二年级的教学重心在于思维能力和学习能力的培养，三四年级的教学重心在于动手实践能力和工程能力的培养，把培养学生工程能力与创新精神的问题放在突出的位置来考虑。并由此创建新型的实践教学模式。一是通过校内外实验、实践基地，增加综合性、设计性实践项目，使学生由“被动实践”转为“主动实践”，让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节，包括对象的确定、方法的制定、程序（路线）的设计、问题质疑、分析总结等，在真实的工作环境中得到训练。二是参加项目训练与研发，通过参加教师或合作单位应用技术项目开发，让学生进入真实的技术开发环境，培养与训练学生技术开发能力。

4.注重师资队伍工程能力的培养

教师队伍的素质和水平对于教学效果起着决定性的作用。工科教师不但要求具备扎实的理论知识，特别重要的是应具备一定的工程经验。否则，很难体会到工程工作的真正特点，也就不能在教学中突出工程问题的特殊性，不利于培养学生的工程能力。发达国家对工科学校的教师要求是：多元教育背景、工程经验、教学的经验和技巧、沟通的能力、学术水平、参加本专业的工程学会或是成为注册工程师。这种教师与工程界的紧密联系，有利于理论与实践相结合，缩短了学校与工程实践的距离。这也是我们师资队伍建设的方向。具体的说，教师应了解相关学科知识，并能结合目前的科研方向，把本专业最新的动态和发展、最新的科研成果引进课堂。在教学工作中，既有感性认识，又有理性思维。讲课不再照本宣科，而是结合自身经历，把科研工程实践取得的新成果、新技术、新资料及时转化为课堂知识。把知识传授与能力培养融为一体，使教学活动内容丰富，形式多样。此外，教师在教学中还应注意德育教育的因素，教学过程中将道德、诚信、职业修养与“卓越计划”进行有机结合，培养学生的品格和道德意识。

五、结束语

工程能力的培养是一个由简单到复杂、从初级到高级的循序渐进的过程。培养具有工程能力的高素质、复合型是“卓越计划”的根本目标。在“卓越计划”实施工程中，必须着力培养学生的工程能力，进行不断地探索，发现问题，及时调整，开辟全新的且行之有效的实践途径，全方位、多角度地快速提高学生的工程能力，逐步完善“卓越计划”培养方案。为社会培养更多能综合应用现代科学理论和技术手段的卓越工程师后备人才。

参考文献：

[1]卓越工程师教育培养计划 [C].“卓越工程师教育培养计划”启动会会议手册.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王国林.专业课程与教材中学生工程能力培养的实践 [J].中国电力教育，2011，（23）.

[3]王贵和，吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径 [J].中国地质教育，2006，（4）：62-64.

[4]吴洪特，甘光奉，胡达.探索应用型工科大学生工程能力培养的途径 [J].中国现代教育装备，2009，（6）：70-72.

[5]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint

四、工程能力培养机制探索

1.建立与企业特点相结合的培养方案

在“卓越计划”实施中，虽然有相应的培养方案，但这个方案是针对于整个“卓越计划”的总体方案。而当这个方案落实到具体企业的时候，还是显得不够细致。企业与企业有不同，企业有自身的特点，这也是企业的生存之本。当学校、企业和学生一起实施“卓越计划”的时候，其差异性就体现出来了，这就需要我们教育工作者针对每个企业特点，制定一些特定的、“量身定做”的具体培养方案细则，对“卓越计划”总体方案进行补充。在每个培养方案细则中，更要体现出每个企业独特的“工程能力”的培养方案，使得学生实践的目的性更强，实践过程也更加系统、饱满。只有这样，学校、企业和学生三者才会有机结合起来，共同高效实施教育部“卓越计划”。

2.改革课程体系与教学内容，增强学生工程意识

“工程能力”培养的主旨应是拓宽学生的知识面，增强学生的工程意识。“工程能力”培养不应完全放在企业，学校、课堂也应是“工程能力”培养的重要舞台。通过卓越计划的实践，得出一个“面向工程对象的课程设置”方面的经验。基于这种经验，可以促进课程体系与教学内容的改革。比如在理论教学中跟课程的内容分“单片机”“模电”“数电”“检测技术”等课程。而卓越计划是面向一个工程实际的项目，如“伺服驱动开发”该一个项目就包含以上各科程，另加“电子线路CAD”“电子产品工艺”等课程，学生完成了一个工程项目，就等于给学生开了几门课程。因此，不再像理论课那样一门课一个老师。而卓越计划是通过一个工程项目学习和实践，掌握多门课的知识，也不像原来那样认为划清课程名称，而卓越计划包含的课程是“你中有我我中有你”，事实上讲单片机就可以联系到检测。讲检测也可以应用到模电数电等内容，原学校的课教学中，各门课各自为主，而卓越计划就让这些课做到融会贯通。最终形成具有现代工程能力的应用型创新人才培养的课程体系、课程内容、人才培养计划和配套的教学大纲。

3.创建新型工程实践模式

在必要改革现有的课程体系基础之上，应尽早面向工程实际，强化工程实践，培养工程能力。突出一条主线，两个重心：一条主线，即以能力培养为主线；两个重心，即一二年级的教学重心在于思维能力和学习能力的培养，三四年级的教学重心在于动手实践能力和工程能力的培养，把培养学生工程能力与创新精神的问题放在突出的位置来考虑。并由此创建新型的实践教学模式。一是通过校内外实验、实践基地，增加综合性、设计性实践项目，使学生由“被动实践”转为“主动实践”，让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节，包括对象的确定、方法的制定、程序（路线）的设计、问题质疑、分析总结等，在真实的工作环境中得到训练。二是参加项目训练与研发，通过参加教师或合作单位应用技术项目开发，让学生进入真实的技术开发环境，培养与训练学生技术开发能力。

4.注重师资队伍工程能力的培养

教师队伍的素质和水平对于教学效果起着决定性的作用。工科教师不但要求具备扎实的理论知识，特别重要的是应具备一定的工程经验。否则，很难体会到工程工作的真正特点，也就不能在教学中突出工程问题的特殊性，不利于培养学生的工程能力。发达国家对工科学校的教师要求是：多元教育背景、工程经验、教学的经验和技巧、沟通的能力、学术水平、参加本专业的工程学会或是成为注册工程师。这种教师与工程界的紧密联系，有利于理论与实践相结合，缩短了学校与工程实践的距离。这也是我们师资队伍建设的方向。具体的说，教师应了解相关学科知识，并能结合目前的科研方向，把本专业最新的动态和发展、最新的科研成果引进课堂。在教学工作中，既有感性认识，又有理性思维。讲课不再照本宣科，而是结合自身经历，把科研工程实践取得的新成果、新技术、新资料及时转化为课堂知识。把知识传授与能力培养融为一体，使教学活动内容丰富，形式多样。此外，教师在教学中还应注意德育教育的因素，教学过程中将道德、诚信、职业修养与“卓越计划”进行有机结合，培养学生的品格和道德意识。

五、结束语

工程能力的培养是一个由简单到复杂、从初级到高级的循序渐进的过程。培养具有工程能力的高素质、复合型是“卓越计划”的根本目标。在“卓越计划”实施工程中，必须着力培养学生的工程能力，进行不断地探索，发现问题，及时调整，开辟全新的且行之有效的实践途径，全方位、多角度地快速提高学生的工程能力，逐步完善“卓越计划”培养方案。为社会培养更多能综合应用现代科学理论和技术手段的卓越工程师后备人才。

参考文献：

[1]卓越工程师教育培养计划 [C].“卓越工程师教育培养计划”启动会会议手册.2010.

[2]尹必峰，汪洋，王国林.专业课程与教材中学生工程能力培养的实践 [J].中国电力教育，2011，（23）.

[3]王贵和，吕建国.工科大学生工程意识的内涵与培养途径 [J].中国地质教育，2006，（4）：62-64.

[4]吴洪特，甘光奉，胡达.探索应用型工科大学生工程能力培养的途径 [J].中国现代教育装备，2009，（6）：70-72.

[5]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究 [J].理工高教研究，2010，（6）.endprint